[发明专利]一种调节生物昼夜节律的短双歧杆菌及其应用

说明书

本发明公开了一种调节生物昼夜节律的短双歧杆菌及其应用，属于微生物技术领域。本发明通过给予睡眠剥夺的动物短双歧杆菌CCFM1025干预，能够有效恢复大脑中昼夜节律相关基因的正常表达，提高大脑中血清素周转率和褪黑素的含量，减轻认知行为、记忆行为缺陷。此外，CCFM1025干预还能够改善肠道菌群，恢复S‑腺苷甲硫氨酸、γ‑氨基丁酸和异戊酸等有益睡眠、认知、记忆的菌群代谢产物的正常合成。本发明拓展了短双歧杆菌作为益生菌的应用范围，对于深入挖掘益生菌的功能，开发具有更高保健价值的益生菌具有十分重要的意义。

技术领域

本发明涉及一种调节生物昼夜节律的短双歧杆菌及其应用，属于微生物技术领域。

背景技术

睡眠障碍是一种非常普遍的疾病，它会破坏正常的昼夜节律，从而对心理健康和身体健康产生负面影响。长期昼夜节律紊乱能够引发多种并发症，例如抑郁症、阿尔兹海默症、心血管疾病等。昼夜节律紊乱对大脑功能产生诸多负面影响，认知、记忆功能损伤是其主要特征。研究表明，睡眠剥夺对人体多种高阶认知过程产生损害，例如决策、时间记忆、发散思维、解决问题和错误检测等过程；其机制与前额叶皮层中神经生理学变化相关。反之，大量研究表明，学习后进行睡眠，可以增强视觉情节识别记忆能力。

近年来的研究发现，肠道菌群失调与昼夜节律紊乱之间存在强相关性。研究表明，睡眠中断导致的昼夜节律紊乱，能够显着改变小鼠的肠道菌群组成。持续的广谱抗生素治疗，在剥夺小鼠肠道菌群的同时，也显着减少了小鼠非快速眼动睡眠的时间，且这种现象与肠道菌群的氨基酸和维生素代谢异常存在显着相关性。临床研究中发现，失眠患者的肠道菌群多样性、厌氧菌和短链脂肪酸产生菌的丰度显着低于健康人群，且肠道菌群产生的丙酸含量与睡眠时间之间存在显着的正相关性。尽管以上报道的证据无法证明失眠和肠道菌群组成之间的因果关系，但不可否认的是，肠道菌群可能是参与调控昼夜节律的一个重要靶点。

得益于“菌群-肠-脑轴”理论的发现，通过调节肠道菌群调节大脑功能也成为可能。肠道菌群存在多种途径与大脑实现信号交流，包括通过迷走神经、免疫系统、内分泌系统等。肠道菌群代谢产物也被证实能够直接或间接地影响大脑中神经递质生成、血脑屏障通透性、小胶质细胞发育等生理过程，从而影响情绪、认知、社交等功能。益生菌作为一种调节肠道菌群的重要膳食补充剂，在改善神经系统功能方面显示出巨大潜力。双歧杆菌是婴幼儿肠道中的优势双歧菌种，被广泛用于益生菌。双歧杆菌在调控神经生理功能方面也有一些报道，例如在成年个体中显示出抗抑郁、减轻阿尔兹海默症等功效。然而，目前治疗抑郁症和阿尔兹海默症的药物的药理学机制集中在提高脑中神经递质含量(如5-羟色胺、乙酰胆碱等)，尚未有从调节昼夜节律机制入手的药物策略(Trends in PharmacologicalSciences,2020,41(7):434-445；New England Journal of Medicine,2019,380(6):559-568)，且尚未有双歧杆菌改善睡眠剥夺(或失眠)导致的昼夜节律紊乱的直接证据。

发明内容

本发明提供了短双歧杆菌(Bifidobacterium breve)CCFM1025在制备调节生物昼夜节律、改善失眠导致的认知、记忆损伤、调节肠道菌群紊乱和代谢产物合成异常的产品中的应用；所述短双歧杆菌CCFM1025于2018年6月11日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏编号为GDMCC No.60386，已公开于公开号为CN108949640B的专利中。

在一种实施方式中，所述产品包括但不限于药物、功能性食品、发酵食品、营养补充剂、食品添加剂或功能性食品。

在一种实施方式中，所述产品中短双歧杆菌CCFM1025的含量≥1×10⁸CFU/g或1×10⁸CFU/mL。

在一种实施方式中，所述产品是使用短双歧杆菌CCFM1025发酵生产制得的发酵食品，所述发酵食品包括固态食品、液态食品、半固态食品。